基于物联网技术的智能交通信号灯控制系统分析

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年8期   作者:高桃桃
[导读] 随着社会经济水平的逐渐提升,城镇化建设不断推进
        摘要:随着社会经济水平的逐渐提升,城镇化建设不断推进,交通运输行业得到了稳定发展,在人们的日常生活中,生活节奏也有所加快,人们存在越来越多的出行需求,使道路中行驶的车辆数明显增加,所以经常存在交通堵塞等情况,甚至出现了较多的交通事故,导致城市经济发展水平的提升受到一定影响。在交通运输行业中,智能交通信号灯控制系统的有效应用,使其系统更加灵活,对于快速变化的交通流量,其系统可以更好的适应,车辆的通过率也得到了明显提升,对交通运输压力起到了有效的缓解作用。
        关键词:物联网技术;智能交通;信号灯;控制系统
        在互联网和系统网络的基础上,物联网得以发展,在不同领域的应用过程中,物联网可以结合不同需求对各类信息进行自动获取,物联网具备一定的感知和计算能力,还可以对不同的对象进行联结,通过对信息的感知、传输和处理,可以构建更具智能化的服务系统。利用物联网技术对交通信号灯进行智能控制,可以更好的进行车流量检测,实时监测道路情况,对信号灯的变换进行有效控制,使各个车道的通行时间更加合理,进而使各个交叉路口的通行能力得到明显提升。
        一、物联网技术概述
        物联网的网络非常庞大,可以有效联合各类装置与计算机设置,进而增强各类数据的采集能力,对各类软件加以应用,使相关目标和身份识别等得以实现,同时进行数据信息的实时监控与跟踪。随着现代科学技术水平的不断提升,物联网的覆盖范围逐渐扩大,当前物联网主要在农业、交通和家居等领域中应用。物联网具备感知层,将感应芯片放置在相应物体上,进而使物体具备识别功能,一旦发现相应的物体,就可以进行自动识别,物联网还可以借助于无线射频和GPS等,对物体实际信息进行实时获取[1]。物联网还具备网络层,可以将不同类型的网络进行有效融合,进而及时传输已经收集完成的数据,使不同物品之间可以进行通信,实现相关信息的共享。应用层属于物联网的第三个层次,应用层可以对云计算等多种技术进行应用,进而全面分析与处理不同领域的数据,使行业控制可以向着智能化方向发展。
        电子标签技术可以对无线射频方式进行利用,然后应用信号采集设备与标签,使电磁波可以在两个设备间进行非接触式传输,进而对相关身份进行准确识别,使数据通信得以顺利实现。电子标签技术还可以称之为无线设备识别技术,这一技术在实际应用过程中存在较高的精度,并且具有较小的功耗,在停车收费和门禁系统中,就可以对无线射频识别技术进行应用。无线射频识别非常精炼,其系统存在较多的组成部分,其中包括了电子标签、天线和无线射频识别等。在系统的实际应用过程中,各个电子标签的识别码都是唯一的,会对不同物体进行设置,为不同身份进行标记,以便人们进行识别[2]。信号采集设备可以发射相应的无线电波,而其无线电波存在固定的频率,可以使范围之内的电子标签被激活,进而合理读出相应的数据,然后进行准确的识别,在系统的应用过程中,就可以根据其数据加以处理。
        二、智能交通信号灯控制系统分析
        (一)设计目标
        将车流强度采集设备安装在路口红绿灯前的各个车道旁,就可以对路口的车流量进行实时采集,在设备应用过程中,其主要是对无线射频组织技术进行应用,在每一辆车上进行电子标签的安装,进而对车流量进行动态监控。

在系统的实际应用过程中,就可以利用无线网络,将车辆、监控设备和控制中心进行有效联结,进而进行信息的相互交换。智能交通信号灯控制系统主要是对自适应算法进行应用,结合不同道路的车流量,对信号灯变化情况加以控制,使车辆在通行过程中的等待时间得以有效减少[3]。
        (二)系统建模
        在现代多数城市中,双向6车道属于比较典型的一种交叉路口设置类型,而各个方向都包含了相应的车道,每一个交叉路口也分别设置了三色信号灯。四相位属于交通信号灯的具体放行方式,东西方向的车辆可以在第一相位直行,也可以在第二相位进行左转,而南北方向的车辆可以在第三相位直行,在第四相位进行左转。各个相位可以遵循相应的顺序不断进行切换与循环。在相位切换时,短时进行绿灯向红灯的转换,而黄灯对行驶中的车辆进行预警,避免车辆右转时与其他车辆存在冲突。
        (三)采集与统计车流量信息
        在交通信号灯控制系统中,车流量数据采集设备属于其核心,在设备实际运行过程中,需要对无线设备识别技术进行应用,在各个交叉路口的车道上,要对缓冲区进行设置,缓冲区入口要在停车线前的200米处,在这200米内对车流量数据进行采集。将无线射频识别阅读器分别设置在缓冲区的入口与出口,入口处阅读器可以在各个通过车辆后进行数加操作,而出口阅读器在每一辆车通过后进行数减操作。系统可以在一个相位亮绿灯前将具体车辆数进行传输,控制节点对车辆数进行接收,然后对道路当前的车辆进行判断,进而合理控制不同周期的道路通行时间。在阅读器范围内驶入具有电子标签的车辆后,阅读器就可以对电磁波信号进行发送与加密。电子标签主要是对内置天线进行应用,然后对相关信号与能量进行接收,在能量接收完成后,就可以使工作单元被激活,再对相关信息进行调制,最后发射出固定频率的射频信号,阅读器在信号接收完成后进行解码,最终后台控制中心将已经提取完成的信息进行应用[4]。
        (四)设置监控中心
        在交通部门进行大型服务器设备的设置,可以远程进行交通信号灯的控制。交通指挥中心可以对信号灯的实际工作模式进行有效控制,在不同方案中进行及时切换,避免继承性问题的发生。在方案应用过程中,还可以对有线与无线网络进行应用,进而全面搜集道路的车辆信息,为交通指挥等工作提供数据支撑。
        四、结束语
        智能交通信号灯控制系统在实际运行过程中,主要是对无线射频识别技术加以应用,结合道路车辆实际运行情况,对红绿灯的市场进行自动控制,使人工经验中的不足得以弥补,进一步提升道路的实际利用效率。
        参考文献:
[1]刘智勇, 李成. 基于物联网技术的智能交通信号灯控制系统探析[J]. 环球市场, 2018,(8):375-375.
[2]张志刚. 基于物联网技术的智能交通信号灯控制系统[J]. 中国战略新兴产业(理论版), 2019,(13):1-1.
[3]曾聪, 钟建坤, 曾文波,等. 基于物联网技术的智能交通系统终端无线通信研究及定位系统设计[J]. 企业科技与发展, 2018,(9):81-84.
[4]孙喜梅, 王震. 基于物联网技术的郑州市智慧交通系统设计研究[J]. 江苏交通科技, 2018(2):24-26.
作者信息:
高桃桃:1987.04,女,汉,江苏省南通市,硕士,工程师,智能交通系统
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